[发明专利]一种航空器用大推力发动机

说明书

本发明公开了一种航空器用大推力发动机，包括动力机、叶片式压缩室及拉瓦尔喷管；动力机和叶片式压缩室之间通过转动轴相连，动力机驱动叶片式压缩室旋转，吸入外部气体，气体压缩后经拉瓦尔喷管排出，形成超声速气流。本发明体积小且能够产较大的推力。

技术领域

本发明涉及航空器动力装置技术领域，具体涉及一种航空器用大推力发动机。

背景技术

目前无人机等航空器技术发展迅速，应用越来越广泛，一般情况下，无人机、直升飞机、螺旋桨飞机等航空器所使用的动力装置是螺旋桨，通过螺旋桨高速旋转使空气向后流动从而提供动力，由于流动气体速度不可能超过音速，因此这种螺旋桨体积比较大，所占用面积比较大，而且要求旋转角速度非常大，由于螺旋桨尖部线速度过大还容易引起空气激波等现象。更重要的是，由于排气速度太低，导致空气所能提供的推力较小，因此这种航空器速度不可能太快。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种航空器用大推力发动机，体积小且能够产较大的推力。

本发明采用的技术方案如下：

一种航空器用大推力发动机，包括动力机、叶片式压缩室及拉瓦尔喷管；

所述动力机和叶片式压缩室之间通过转动轴相连，动力机驱动叶片式压缩室旋转，吸入外部气体，气体压缩后经拉瓦尔喷管排出，形成超声速气流。

进一步地，所述叶片式压缩室包括前封头、后封头和若干叶片；

若干叶片沿周向固定在前封头、后封头之间，前封头用于与动力机连接，后封头用于与拉瓦尔喷管固定连接。

有益效果：

1、本发明采用压缩气体喷气形成动力，体积较小，满足环保要求，而且应用领域十分广泛；而且气体压缩后流经拉瓦尔喷管，速度急速增大并排出，形成超声速气流，提供的推力大。

2、本发明叶片式压缩室的结构简单、体积小。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明主视图；

图3为图2A-A方向截面图；

其中，1-动力机，2-叶片式压缩室，3-拉瓦尔喷管。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供了一种航空器用大推力发动机，如图1、图2所示，包括能够高速驱动叶片旋转的动力机1、被动力机驱动的含有转动叶片的压缩室2以及拉瓦尔喷管3。

如图3所示，叶片式压缩室2包括前封头、后封头和若干叶片；若干叶片沿周向固定在前封头、后封头之间，叶片的偏转角与动力机1转速相关。前封头与动力机1通过转动轴连接，后封头与拉瓦尔喷管3固定连接。动力机1带动叶片式压缩室2和拉瓦尔喷管3高速旋转，将动力机1的转动能量转化为叶片的旋转能量，叶片从叶片式压缩室2周边强制吸入空气，吸入的气体压强高于外部大气压，因此气体在叶片式压缩室2内流动，经过拉瓦尔喷管3收敛段收缩再经过扩张段喷出，气体喷出的速度会超过当地声速，使得气体推力效率得到大量提升，可以适用于产生较大的推力。

叶片式压缩室2高速旋转时，设角速度为ω，叶片式压缩室2外径为R，内径为r，外部大气压设为P₀，密度为ρ₀，吸入气体的流速v₀，叶片式压缩室2压强设为P，密度为ρ，那么根据质量守恒，有如下关系式：

其中为质量流率未知，L为叶片式压缩室2的叶片长度。